楼梯对框架结构抗震性能的影响研究

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在历次地震灾害时,楼梯非但没有成为重要的逃生通道,反而严重地破坏和阻断了人们的逃生,楼梯往往先于主体结构破坏前产生种种严重破坏,影响应急使用,尤以框架结构中楼梯破坏为甚。唐山大地震后,楼梯间短柱的问题被提出,汶川大地震后,楼梯是否要参与整体结构设计的问题也被相继提出。在震害分析研究的基础上,说明了楼梯应抗震设计的必要性。   钢筋混凝土框架结构是应用广泛的一种结构形式。框架结构中,由于楼梯结构的存在,使得结构局部刚度增大,在地震作用下,楼梯间处会吸收一定的地震力。楼梯构件在地震作用下的受力如何,考虑楼梯的存在与不考虑楼梯的情况相比,在地震作用下,框架结构整体变形及其中梁、柱等结构构件的受力有何不同,有必要对其进行系统的分析和对比。   本文主要研究了钢筋混凝土框架结构中板式楼梯的抗震设计。本文用GSSAP软件按照规范设计了两个钢筋混凝土框架结构的工业厂房(模型A用来模拟框架结构楼梯间处开洞处理即楼梯不参与整体结构的抗震设计;模型B用来模拟考虑楼梯间的抗震设计即楼梯参与整体结构的抗震设计)。通过计算对比分析两模型的模态分析结果和地震反应谱分析结果(框架结构的整体变形进行对比;框架结构柱的内力进行对比;在罕遇地震作用下的整体变形进行对比)得出结果表明:考虑楼梯参与整体结构的抗震设计对框架结构的自振周期和构件内力影响较大,并研究了一些可能因素的影响,最后给出了框架结构楼梯间设计的建议,希望能够引起各部门对楼梯结构的重视,特别是设计者在建筑设计中要考虑楼梯在整栋楼中的作用,要做好楼梯结构的抗震概念设计和构造设计。
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